CN110128557A - 一种氧化淀粉及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氧化淀粉，各成分的质量比为：玉米淀粉3500份；氢离子浓度为30%的氧化剂，份数为55~65份；终止剂57~62份；还原剂1~1.5份。该氧化淀粉的制备过程，不加水，直接用玉米淀粉进行生产，不会产生酸性浓度高的液体，不会对环境造成污染，这种不加水氧化的方式可以叫做干法氧化，干法氧化制备氧化淀粉的方式节能环保，配置简单，在制备过程中不会对环境造成污染，因此适合在工业生产中使用。
Description
技术领域
本发明涉及改性淀粉制备领域，尤其是涉及一种氧化淀粉及其制备方法。
背景技术
随着当今社会经济的不断发展，人们对环保材料的需求不断提高，开发绿色环保、价格低廉且性能优良的胶粘剂材料已成为当前人们研究的主要目标。
其中淀粉胶粘剂因其原材料来源广泛、价格低廉、天然无刺激且生产工艺简单等特点已成为传统合成树脂胶粘剂的一种理想替代产品。但淀粉胶粘剂由于自身结构等原因，其耐水性较差、固含量较低以及适用期较短等问题已成为制约其发展的短板。为此需对淀粉胶粘剂进行改性研究，常见的改性方法有物理改性、化学改性和生物改性等，其中通过化学改性而开发的具有不同性能的淀粉胶粘剂应用较为广泛。化学改性是采用不同化学试剂与淀粉进行化学反应而改变淀粉物理化学性质的方法，也是应用最为广泛的一类淀粉改性方法。工业生产中最常见的化学改性为氧化改性。
现有的氧化制备方法在制备过程中会产生大量酸性浓度较高的液体，排放到环境中会造成环保污染，并且制备的成本较高，不利于工业化大规模生产。
因此，开发一种节能环保的制备方法，是本领域技术人员急需解决的技术问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种氧化淀粉及其制备方法，该氧化淀粉的制备过程中不会产生酸性液体，节能环保，能够避免污染。
本申请提供一种氧化淀粉，各成分的质量比为：玉米淀粉3500份；氢离子浓度为30%的氧化剂，份数为55~65份；终止剂57~62份；还原剂1~1.5份。
可选地，所述氧化剂包括酸和复合氧化剂，具体包括浓度为30%的盐酸55~65份、过氧化铵1.5~2.5份、过硫酸钾1.5~2.5份。
可选地，终止剂为碳酸钠；还原剂为硫代硫酸钠。
可选地，还包括增粘剂，所述增粘剂包括聚丙烯酰胺和树脂，所述聚丙烯酰胺的质量为所述玉米淀粉质量的0.09%~0.12%，所述树脂的质量为所述玉米淀粉质量的0.35%~0.41%。
可选地，包括玉米淀粉3500千克，浓度为30%的盐酸57千克，过氧化铵2千克，过硫酸钾2千克，碳酸钠60千克，硫代硫酸钠1千克，聚丙烯酰胺3.5千克，树脂14千克。
本申请还提供了一种氧化淀粉的制备方法，用于制备上述任一项所述的氧化淀粉，包括以下步骤：
S1：将反应釜加热到50℃，然后将玉米淀粉投入所述反应釜中，开启所述反应釜内的搅拌叶片，设置所述搅拌叶片的转速为60~100r/min；
S2：将过氧化铵和过硫酸钾投放到所述反应釜中，并开始喷淋盐酸，喷淋完毕后开始计时，反应时间为60~90分钟，投放过程和反应过程中所述搅拌叶片保持转动；
S3：将还原剂和终止剂同时投放到反应釜当中，搅拌第一预定时间；
S4：投入增粘剂，然后使其反应第二预定时间，同时控制PH值在6.5~7.5；
S5：上述反应结束后对粉体进行干燥，粉碎，过筛即得氧化淀粉。
可选地，所述第一预定时间为10分钟，所述第二预定时间为20分钟。
可选地，步骤S1中向所述反应釜中投入3500千克氧化淀粉；步骤S2中向所述反应釜中加入2千克过氧化铵，2千克过硫酸钾，喷淋浓度为30%的盐酸57千克；步骤S3中向所述反应釜中投入60千克碳酸钠，1千克硫代硫酸钠，搅拌10分钟；步骤S4中向反应釜中投入3.5千克聚丙烯酰胺，14千克树脂，反应20分钟。
本发明的技术方案与现有技术相比具有下列优点：
该氧化淀粉的制备过程，不加水，直接用玉米淀粉进行生产，不会产生酸性浓度高的液体，不会对环境造成污染，这种不加水氧化的方式可以叫做干法氧化，干法氧化制备氧化淀粉的方式节能环保，配置简单，在制备过程中不会对环境造成污染，因此适合在工业生产中使用。
具体实施方式
以下结合具体实施方式对本发明进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在一种具体的实施方式中，本发明提供了一种氧化淀粉，各成分的质量比为：玉米淀粉3500份；氢离子浓度为30%的氧化剂，份数为55~65份；终止剂57~62份；还原剂1~1.5份。
该氧化淀粉的制备过程，不加水，直接用玉米淀粉进行生产，不会产生酸性浓度高的液体，不会对环境造成污染，这种不加水氧化的方式可以叫做干法氧化，干法氧化制备氧化淀粉的方式节能环保，配置简单，在制备过程中不会对环境造成污染，因此适合在工业生产中使用。
具体的，所述氧化剂包括酸和复合氧化剂，具体包括浓度为30%的盐酸55~65份、过氧化铵1.5~2.5份、过硫酸钾1.5~2.5份。终止剂为碳酸钠；还原剂为硫代硫酸钠。
过氧化铵为复合氧化物，在反应过程中，复合氧化物使得酸化和氧化结合，使不同链长的玉米淀粉均参与反应，使玉米淀粉的反应更彻底，复合氧化物还可以为高锰酸钾。
进一步的实施方式中，还包括增粘剂，所述增粘剂包括聚丙烯酰胺和树脂，所述聚丙烯酰胺的质量为所述玉米淀粉质量的0.09%~0.12%，所述树脂的质量为所述玉米淀粉质量的0.35%~0.41%。
玉米淀粉制成的胶后的粘度可以通过控制酸的量和反应时间控制，也可以额外添加增粘剂，具体根据胶的使用需求可以对生产过程进行调节。
一种优选的方式中，氧化淀粉的各成分的质量比为：玉米淀粉3500千克，浓度为30%的盐酸57千克，过氧化铵2千克，过硫酸钾2千克，碳酸钠60千克，硫代硫酸钠1千克，聚丙烯酰胺3.5千克，树脂14千克。
本发明还提供了一种氧化淀粉的制备方法，用于制备上述各具体实施方式所述的氧化淀粉，包括以下步骤：
步骤S1：将反应釜加热到50℃，然后将玉米淀粉投入所述反应釜中，开启所述反应釜内的搅拌叶片，设置所述搅拌叶片的转速为60~100r/min；
步骤S2：将过氧化铵和过硫酸钾投放到所述反应釜中，并开始喷淋盐酸，喷淋完毕后开始计时，反应时间为60~90分钟，投放过程和反应过程中所述搅拌叶片保持转动；
步骤S3：将还原剂和终止剂同时投放到反应釜当中，搅拌第一预定时间；
步骤S4：投入增粘剂，然后使其反应第二预定时间，同时控制PH值在6.5~7.5；
步骤S5：上述反应结束后对粉体进行干燥，粉碎，过筛即得氧化淀粉。
在上述制备过程中，反应釜中搅拌叶片的转速根据叶片的搅拌效果选择；喷淋盐酸后反应时间的长短，直接影响氧化淀粉制成的胶水的粘度，喷淋盐酸的量，也会影响氧化淀粉制成的胶水的粘度。具体的，反应过程中，酸量较多、反应时间也较长时，反应比较彻底，分子被充分氧化，分子链较短，胶水粘度较低。
具体的，第一预定时间可以为10分钟左右，第二预定时间可以为20分钟左右。
一种优选的实施方式中，步骤S1中向所述反应釜中投入3500千克玉米淀粉；步骤S2中向所述反应釜中加入2千克过氧化铵，2千克过硫酸钾，喷淋浓度为30%的盐酸57千克；步骤S3中向所述反应釜中投入60千克碳酸钠，1千克硫代硫酸钠，搅拌10分钟；步骤S4中向反应釜中投入3.5千克聚丙烯酰胺，14千克树脂，反应20分钟。
实施例一：
一种氧化淀粉，制备过程中，先将反应釜加热到50℃，然后将3500千克玉米淀粉投入反应釜中，开启所述反应釜内的搅拌叶片，设置所述搅拌叶片的转速为100r/min；
将2.5千克的过氧化铵和2.5千克的过硫酸钾投放到反应釜中，并开始喷淋盐酸，盐酸浓度为30%，一共喷淋65千克，喷淋完毕后开始计时，反应时间为90分钟，投放过程和反应过程中搅拌叶片始终保持转动；
将62千克碳酸钠，1.5千克硫代硫酸钠投放到反应釜当中，搅拌10分钟；投入2.88千克聚丙烯酰胺和11.2千克树脂，反应20分钟，同时控制PH值在6.5~7.5；
上述反应结束后对粉体进行干燥，粉碎，过筛即得氧化淀粉，该氧化淀粉反应过程中，加入的盐酸偏多，反应的时间较长，反应比较彻底，分子被充分氧化，分子链较短，同时加入的增粘剂偏少，使用该氧化淀粉制造的胶水的粘度较低，适用于：适用于螺旋纸管和宝塔纸管等产品的生产。
实施例二：
一种氧化淀粉，制备过程中，先将反应釜加热到50℃，然后将3500千克玉米淀粉投入反应釜中，开启所述反应釜内的搅拌叶片，设置所述搅拌叶片的转速为80r/min；
将1.5千克的过氧化铵和1.5千克的过硫酸钾投放到反应釜中，并开始喷淋盐酸，盐酸浓度为30%，一共喷淋55千克，喷淋完毕后开始计时，反应时间为60分钟，投放过程和反应过程中搅拌叶片始终保持转动；
将57千克碳酸钠，1千克硫代硫酸钠投放到反应釜当中，搅拌10分钟；投入4.44千克聚丙烯酰胺和15.17千克树脂，反应20分钟，同时控制PH值在6.5~7.5；
上述反应结束后对粉体进行干燥，粉碎，过筛即得氧化淀粉，该氧化淀粉反应过程中，加入的盐酸偏少，反应的时间较短，分子链较长，同时加入的增粘剂偏多，使用该氧化淀粉制造的胶水的粘度较高，适用于：适用于工业纸板、纸箱等纸质类产品。
以上对本发明所提供的氧化淀粉及其制备方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (8)
1.一种氧化淀粉，其特征在于，各成分的质量比为：玉米淀粉3500份；氢离子浓度为30%的氧化剂，份数为55~65份；终止剂57~62份；还原剂1~1.5份。
2.根据权利要求1所述的氧化淀粉，其特征在于，所述氧化剂包括酸和复合氧化剂，具体包括浓度为30%的盐酸55~65份、过氧化铵1.5~2.5份、过硫酸钾1.5~2.5份。
3.根据权利要求1所述的氧化淀粉，其特征在于，终止剂为碳酸钠；还原剂为硫代硫酸钠。
4.根据权利要求1至3所述的氧化淀粉，其特征在于，还包括增粘剂，所述增粘剂包括聚丙烯酰胺和树脂，所述聚丙烯酰胺的质量为所述玉米淀粉质量的0.09%~0.12%，所述树脂的质量为所述玉米淀粉质量的0.35%~0.41%。
5.根据权利要求4所述的氧化淀粉，其特征在于，包括玉米淀粉3500千克，浓度为30%的盐酸57千克，过氧化铵2千克，过硫酸钾2千克，碳酸钠60千克，硫代硫酸钠1千克，聚丙烯酰胺3.5千克，树脂14千克。
6.一种氧化淀粉的制备方法，用于制备权利要求1至5任一项所述的氧化淀粉，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将反应釜加热到50℃，然后将玉米淀粉投入所述反应釜中，开启所述反应釜内的搅拌叶片，设置所述搅拌叶片的转速为60~100r/min；
S2：将过氧化铵和过硫酸钾投放到所述反应釜中，并开始喷淋盐酸，喷淋完毕后开始计时，反应时间为60~90分钟，投放过程和反应过程中所述搅拌叶片保持转动；
S3：将还原剂和终止剂同时投放到反应釜当中，搅拌第一预定时间；
S4：投入增粘剂，然后使其反应第二预定时间，同时控制PH值在6.5~7.5；
S5：上述反应结束后对粉体进行干燥，粉碎，过筛即得氧化淀粉。
7.根据权利要求6所述的氧化淀粉的制备方法，其特征在于，所述第一预定时间为10分钟，所述第二预定时间为20分钟。
8.根据权利要求7所述的氧化淀粉的制备方法，其特征在于，步骤S1中向所述反应釜中投入3500千克氧化淀粉；步骤S2中向所述反应釜中加入2千克过氧化铵，2千克过硫酸钾，喷淋浓度为30%的盐酸57千克；步骤S3中向所述反应釜中投入60千克碳酸钠，1千克硫代硫酸钠，搅拌10分钟；步骤S4中向反应釜中投入3.5千克聚丙烯酰胺，14千克树脂，反应20分钟。
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